Investigação dos Métodos Normativos para o Cálculo e Estimação da Temperatura do Topo do Óleo em Transformadores de Potência
Nos dias atuais, uma boa parte dos transformadores possui monitoramento de temperatura do topo do óleo e do ponto mais quente do enrolamento. O monitoramento dessas temperaturas torna possível a aplicação de sobrecargas nos transformadores sem ocasionar defeitos, falhas e suas nefastas consequências, por meio dos dados do sistema de monitoramento.
Uma notável aplicação é o cálculo e análise on-line da eficiência do sistema de resfriamento de um transformador de potência comparando-se a temperatura do topo do óleo medida diretamente com a calculada. Para que essas análises sejam válidas, o cálculo da temperatura do topo do óleo deve ser preciso e exato. Para realização desses cálculos, existem métodos normativos. Aqueles apresentados pela comunidade nacional são, em geral, os mesmos da comunidade internacional, e nem sempre refletem a realidade climática e de perfil de carregamento do Brasil, onde a temperatura ambiente pode variar mais de 20 °C em apenas um dia e o carregamento de 20 a 110 %. Assim sendo, é de suma importância que a temperatura ambiente utilizada nos cálculos seja sempre medida e não um apenas um parâmetro de entrada fixa, evitando assim erros que venham a comprometer este caro e importante ativo.
Como nos métodos vigentes e normativos são indicadas duas abordagens de análise - uma através de equações exponenciais e outra através de equações diferenciais - este artigo mostra o resultado de ambas quando aplicadas nos mais diversos contextos do Brasil, desde as baixas temperaturas da região sul às temperaturas mais altas da região nordeste, além de situações de alto e baixo carregamento. Também é proposta de uma nova abordagem em desenvolvimento, que possa corresponder a nossa realidade e servir de ferramenta útil para os operadores de sistema.
Investigação dos Métodos Normativos para o Cálculo e Estimação da Temperatura do Topo do Óleo em Transformadores de Potência
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DOI: 10.22533/at.ed.68820070717
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Palavras-chave: Temperatura do Topo do Óleo; Imagem Térmica; IEC 60076-7; Eficiência do Resfriamento; Carregamento de Transformadores de Potência;
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Keywords: Top Oil Temperature; Thermal Image; IEC 60076-7; Cooling Efficiency; Power Transformer Loading
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Abstract:
Nowadays, there are many transformers with top oil and hot-spot winding temperature monitoring. The monitoring of these temperatures makes it possible to apply overloads to the transformers without causing failures and their serious consequences, through the data of the monitoring system.
A notable application is the online calculation and analysis of the power transformer cooling system efficiency by comparing the measured top oil temperature directly with the calculated top oil temperature. For these analyses to be valid, the calculation of the oil top temperature must be precise and accurate. In order to perform these calculations, there are normative methods. Those presented by the national community are, in general, the same as those presented by the international community. These normative methods do not always reflect the climate and loading profile of Brazil where the ambient temperature can vary more than 20 °C in just one day whilst the loading can vary from 20 to 110 %. Therefore, the ambient temperature used in the calculations must be always measured and not just a fixed input parameter, thus avoiding errors that may compromise this expensive and important asset.
In the current normative methods, two analytical approaches are indicated - one using exponential equations and the other using differential equations. This article shows the result of both when applied in the most diverse contexts in Brazil, from the lowest temperatures in the south to the highest temperatures in the northeast region, in addition to high and low loading situations. It is also proposed a new developing approach, which can correspond to Brazilian reality and suit as a useful tool for system operators.
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Número de páginas: 15
- Gabriel De Souza Pereira Gomes
- Mateus Batista De Morais
- Rafael Prux Fehlberg
- Daniel Carrijo Polonio Araujo
